1、普(pǔ)通水泥砼(tóng)特性:
⑴.弹性(xìng):砼(tóng)弹性与面板厚度和车辆行驶速度、质量及砼本身强度有密切关(guān)系:面板越厚,抗变形能力越强,强度越高弹性越(yuè)强。
⑵.收缩:表现为砼(tóng)体积的减小变化。
①.干缩:砼终凝后出现体积减(jiǎn)缩,是由于置于未(wèi)饱和空气中的砼因水分散(sàn)失引(yǐn)起的面层砼干燥时的体积(jī)变化并不等于散失水的体积。影响因素一是集料,集料越多(duō),干缩越小;二是(shì)湿差,砼水分逸失发生在表面层,与砼内部(bù)的湿度(dù)形成湿差,当干燥以不对称(chēng)发生时,引起翘(qiào)曲,使砼板断裂。
②.冷缩:由水泥水化热产生(shēng),发生放热反应,升温时(shí)砼(tóng)膨胀(zhàng),当水化(huà)热(rè)达到(dào)最大峰时产生峰温,导致收缩(suō)。冷缩裂缝是(shì)贯通结构性裂缝。
③.塑性收缩:指砼处(chù)于塑性状态时产生(shēng)体积减小的现象,可以(yǐ)导致板表(biǎo)面开裂(liè)。主要是蒸(zhēng)发失水或因(yīn)基层干燥吸湿引起的。如果(guǒ)砼浇筑后采取(qǔ)好的养护措施就可避免。产生的裂缝一般是由于上部均匀沉降受到限制(如大颗(kē)粒集料)或当路面面积较大的砼基水平(píng)方(fāng)向的减缩比垂直方向更难时,会(huì)形成不规则(zé)的深裂缝。典(diǎn)型的裂缝通常相互平行,间(jiān)距(jù)为0.3~1.0m,并具有相当的深(shēn)度。
2、裂缝产生根(gēn)本原(yuán)因(yīn)分(fèn)析(xī)
⑴.温度应力与(yǔ)荷载应力超过(guò)砼的抗拉强度,砼面板会产生(shēng)裂(liè)缝并发展成板块断裂。有的由于砼早(zǎo)期收缩产生的收缩应(yīng)力而引起(qǐ)的(de)横向裂缝,有(yǒu)时(shí)由(yóu)于板块(kuài)尺寸过大(dà)所产生的温度(dù)翘曲应力超过砼抗弯拉强度而引起的横向裂缝,或(huò)由于地基(jī)不均匀沉降或地(dì)基受浸蚀而(ér)使板底出现脱空后,致使应力增加而引(yǐn)起(qǐ)的纵、横向或角隅断裂(liè);由(yóu)于车辆荷载的重复作用,所产生的(de)重复荷载应力(lì)超过砼疲(pí)劳强度而引起的(de)纵、横向裂缝(féng)。
⑵.砼(tóng)自身收缩(干缩或温度收缩)及(jí)其与(yǔ)基层间(jiān)的强(qiáng)大摩阻力(lì),因此减少(shǎo)或改善砼自身收缩及(jí)其与(yǔ)基层间的(de)摩阻(zǔ)力,就(jiù)能有(yǒu)效(xiào)地防止开裂。
3、设计原因
⑴.路(lù)基设计:路基受(shòu)到路面传来的荷载,并通过路床(chuáng)和路(lù)堤进(jìn)行传递和扩散(sàn),使路面始终处于稳(wěn)定状(zhuàng)态(tài),保证路面面板(bǎn)不被折断。
⑵.垫层设计:如垫(diàn)层厚度不足时(shí),就解决(jué)不了水稳性不良或防冻问题,选料不当(dāng)就不能起到透水或均(jun1)质的作用,使路面被水浸(jìn)害或出现不均匀沉陷,从(cóng)而(ér)使面板(bǎn)的支承不(bú)均匀而被折断。
⑶.基层设计:基层(céng)是支撑面板的结构(gòu)层,必须具(jù)有足够(gòu)的刚度(dù)和稳定性,且(qiě)断面正确(què)、表面平(píng)整(zhěng),才能防止出现断板。
⑷.面板设计(jì):面板(bǎn)必须有足够的强度,适(shì)宜(yí)而(ér)又完(wán)善(shàn)的排水系(xì)统。
①.水灰比直接影响砼的强度,水灰(huī)比小(xiǎo),水泥含量,强(qiáng)度就高。含(hán)砂率高(gāo),可(kě)提高砼的抗弯强度,但因集料减少,又会导致砼抗压强度降低。
②.接缝是为了使(shǐ)面板适应(yīng)由温度变化引起的(de)收缩和(hé)膨胀,接(jiē)缝分纵缝和横缝。一次摊(tān)铺宽度(dù)大于4.5m时,要增(zēng)设纵向(xiàng)缩缝,采用假缝,从而防止在温度应(yīng)力作用下(xià)出现纵向无规(guī)则裂缝(féng)。一次铺筑不超(chāo)过4.5m时,要(yào)设置纵(zòng)向施(shī)工缝,采用平缝,并设拉杆,防止面板(bǎn)产生位移。横缝分为缩缝、胀缝和施工缝。缩缝采(cǎi)用(yòng)假缝是为在温度应力作用(yòng)下(xià)使面板在假缝(féng)处断裂,而不(bú)在别处(chù)产生无规则板缝;胀缝是真(zhēn)缝,是为(wéi)让面板在温度应力作用(yòng)下能自由伸缩不致产生拱起而断板。
4、施工原因(yīn)
⑴.基层施(shī)工原因(yīn):
①.基层(céng)标高失控,造成路面厚度不一(yī)致
②.基层不平整,增大与砼界面(miàn)摩阻力(lì)
③.基层(céng)表面松散,砼(tóng)拌和(hé)物失水变疏松
④.基层干燥吸收砼内水分,使(shǐ)面板底部强(qiáng)度降低
⑤.路基(jī)发生不均匀沉降
⑵、面层施工工艺不当:
①.砼搅(jiǎo)拌不足,振捣不密(mì)实,造成砼强度不足
②.砼集料温度高、水化热大,温(wēn)差收缩(suō)大,导致开裂
③.砼浇(jiāo)注间断,且未做施工缝,新旧砼由于结合不良和收缩不(bú)一致(zhì)形成不(bú)规则接缝
④.养(yǎng)生不及时或方法不当,表面水分蒸发(fā)快(kuài),形成干缩裂缝(féng)
⑤.切(qiē)缝不及时,造(zào)成砼内(nèi)应力(lì)集中(zhōng),形成不(bú)规则的贯(guàn)穿裂(liè)缝
⑥.车辆(liàng)过早通行,产生荷(hé)载应力
⑦.采用真空吸(xī)水(shuǐ)工艺时,个别部位漏吸,造成(chéng)该处强度较低
⑧.传力杆安装不当,造(zào)成裂缝损坏
⑨.昼夜温差大的地区(qū),要(yào)注意(yì)覆盖(gài)养生,防止收缩过大
5、材(cái)料原因(yīn)
⑴.原(yuán)材料不(bú)合格:
①.水泥安全性差,强度(dù)不(bú)足
②.集料含(hán)泥量及有(yǒu)机(jī)质含量超标,水泥石(shí)与(yǔ)集料粘结不(bú)良
⑵砼(tóng)配合(hé)比不(bú)当(dāng):
①.单位水泥用量偏大,导(dǎo)致较大收缩
②.水灰比偏大,增大了(le)水(shuǐ)泥水(shuǐ)化初(chū)期集料(liào)表面(miàn)的水膜厚度(dù),影(yǐng)响砼(tóng)强度
③.施工计(jì)量不准,尤其是(shì)含水量不(bú)准,影响早期(qī)强度
④.集料过干,影(yǐng)响水(shuǐ)灰比(bǐ)准确性,影响砼强度
6、其它原因(yīn)
⑴.边界原因:基层(céng)、路缘带(dài)已开裂(liè),造成新摊铺部位(wèi)开裂
⑵.初期微裂缝的扩展:初期砼收缩形成(chéng)未反映到表(biǎo)面(miàn)的微小裂缝,受行车荷载及温(wēn)度(dù)应力双重作用,部分裂缝变宽、变深(shēn),以至(zhì)造成面板断(duàn)裂
⑶.排水不良:
①.路基、基层(céng)长期受水浸泡,造成失稳(wěn)或强度(dù)不足,路面产生不规则裂缝(féng)
②.冬季冻胀(zhàng)使路央产生纵、横裂缝(féng)
⑷.桥涵面铺装(zhuāng)损(sǔn)坏:由(yóu)于(yú)厚度不足或与盖板、涵(hán)台结合部处理不当,在行车(chē)作用和盖板胀缩(suō)下,产生搓(cuō)动和面板(bǎn)断裂
⑸.超重车影响